[發(fā)明專利]電阻抗成像方法、系統(tǒng)、存儲(chǔ)介質(zhì)以及電子設(shè)備

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011145265.2
• 申請(qǐng)日: 2020-10-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114469046A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-05-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張可;張昕;管明濤;王誼冰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京華睿博視醫(yī)學(xué)影像技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): A61B5/0536
• 分類號(hào): A61B5/0536
• 代理公司: 北京聿宏知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;金淼

1.一種電阻抗成像方法，其特征在于，包括：

獲取被測(cè)人體區(qū)域多個(gè)測(cè)量時(shí)刻的電阻抗測(cè)量信號(hào)；

針對(duì)每個(gè)測(cè)量時(shí)刻的電阻抗測(cè)量信號(hào)，基于所述電阻抗測(cè)量信號(hào)構(gòu)建對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)差分圖像；

基于多個(gè)測(cè)量時(shí)刻的瞬時(shí)差分圖像，構(gòu)建圖像矩陣；其中，所述圖像矩陣中的每一列為一個(gè)瞬時(shí)差分圖像對(duì)應(yīng)的向量；

基于所述圖像矩陣，確定所述圖像矩陣對(duì)應(yīng)的協(xié)方差矩陣；

根據(jù)所述協(xié)方差矩陣，獲得該協(xié)方差矩陣的權(quán)向量；

基于所述協(xié)方差矩陣與所述權(quán)向量，獲得所述被測(cè)人體區(qū)域的電阻抗?fàn)顟B(tài)圖像。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電阻抗成像方法，其特征在于，所述圖像矩陣為：

I＝(a(t₁)，a(t₂)，...，a(t_N))

其中，I為圖像矩陣，a(t₁)為第一個(gè)測(cè)量時(shí)刻的瞬時(shí)差分圖像對(duì)應(yīng)的向量，a(t₂)為第二個(gè)測(cè)量時(shí)刻的瞬時(shí)差分圖像對(duì)應(yīng)的向量，a(t_N)為第N個(gè)測(cè)量時(shí)刻的瞬時(shí)差分圖像對(duì)應(yīng)的向量。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電阻抗成像方法，其特征在于，所述基于所述圖像矩陣，確定所述圖像矩陣對(duì)應(yīng)的協(xié)方差矩陣，包括：

基于所述圖像矩陣，利用第一預(yù)設(shè)計(jì)算式計(jì)算得到所述圖像矩陣對(duì)應(yīng)的協(xié)方差矩陣；其中，所述第一預(yù)設(shè)計(jì)算式為：

其中，C為協(xié)方差矩陣，I為圖像矩陣，T為矩陣的轉(zhuǎn)置，為M*N大小的時(shí)間平均矩陣，該時(shí)間平均矩陣中的每一列均為其中，M為每一幀瞬時(shí)差分圖像中的像素個(gè)數(shù)，N為測(cè)量時(shí)刻的個(gè)數(shù)，a(t_i)為第i個(gè)測(cè)量時(shí)刻對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)差分圖像的向量。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電阻抗成像方法，其特征在于，根據(jù)所述協(xié)方差矩陣，獲得該協(xié)方差矩陣的權(quán)向量，包括：

根據(jù)所述協(xié)方差矩陣，利用第二預(yù)設(shè)計(jì)算式計(jì)算得到該協(xié)方差矩陣的權(quán)向量；所述第二預(yù)設(shè)計(jì)算式為：

其中，w_*為權(quán)向量，w為M*1大小的列向量，該列向量中的元素取值為1或-1，T為矩陣的轉(zhuǎn)置，C為協(xié)方差矩陣。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電阻抗成像方法，其特征在于，所述基于所述協(xié)方差矩陣與所述權(quán)向量，獲得所述被測(cè)人體區(qū)域的電阻抗?fàn)顟B(tài)圖像，包括：

基于所述協(xié)方差矩陣與所述權(quán)向量，利用第三預(yù)設(shè)計(jì)算式計(jì)算得到所述被測(cè)人體區(qū)域的電阻抗?fàn)顟B(tài)圖像；其中，所述第三預(yù)設(shè)計(jì)算式為：

a_s＝C·w_*

其中，a_s為電阻抗?fàn)顟B(tài)圖像，C為協(xié)方差矩陣，w_*為權(quán)向量。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電阻抗成像方法，其特征在于，所述針對(duì)每個(gè)測(cè)量時(shí)刻的電阻抗測(cè)量信號(hào)，基于所述電阻抗測(cè)量信號(hào)構(gòu)建對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)差分圖像，包括：

針對(duì)每個(gè)測(cè)量時(shí)刻的電阻抗測(cè)量信號(hào)，從該電阻抗測(cè)量信號(hào)中提取預(yù)設(shè)頻率范圍的信號(hào)；

針對(duì)每個(gè)提取到的預(yù)設(shè)頻率范圍的信號(hào)，基于所提取的預(yù)設(shè)頻率范圍的信號(hào)，利用圖像重建算法構(gòu)建對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)差分圖像。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電阻抗成像方法，其特征在于，所述圖像重建算法包括線性最小二乘法。

8.一種電阻抗成像系統(tǒng)，其特征在于，包括：

獲取模塊，用于獲取被測(cè)人體區(qū)域多個(gè)測(cè)量時(shí)刻的電阻抗測(cè)量信號(hào)；

圖像構(gòu)建模塊，用于針對(duì)每個(gè)測(cè)量時(shí)刻的電阻抗測(cè)量信號(hào)，基于所述電阻抗測(cè)量信號(hào)構(gòu)建對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)差分圖像；

矩陣構(gòu)建模塊，用于基于多個(gè)測(cè)量時(shí)刻的瞬時(shí)差分圖像，構(gòu)建圖像矩陣；其中，所述圖像矩陣中的每一列為一個(gè)瞬時(shí)差分圖像對(duì)應(yīng)的向量；

協(xié)方差矩陣計(jì)算模塊，用于基于所述圖像矩陣，確定所述圖像矩陣對(duì)應(yīng)的協(xié)方差矩陣；

權(quán)向量計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述協(xié)方差矩陣，獲得該協(xié)方差矩陣的權(quán)向量；

狀態(tài)圖像構(gòu)建模塊，用于基于所述協(xié)方差矩陣與所述權(quán)向量，獲得所述被測(cè)人體區(qū)域的電阻抗?fàn)顟B(tài)圖像。